地名由来：海石湾，古名“黑石谷”，即今海石湾以北的“黑山岑”，因有含煤的黑色页岩而得名一说乃“黑石湾”之讹，黑石湾即今海石湾北的享堂峡（东侧），峡内石质青黑，故得名。因当地方言海、黑(he)同音，故将“黑石湾”误写为“海石湾”。一说相传远古时期这里是一片大海，地壳运动使海水干涸变成陆地，原在海底的大片石头裸露出来，先祖们把这个地方称为“海石湾”。

2014年7月，海石湾镇被国家住房城乡建设部等七部委确定为全国重点镇。

2014年6月，环境保护部授予海石湾镇2012—2013年度国家级生态乡镇称号。

2009年1月，海石湾镇上榜第二届全国文明村镇名单。

海石湾镇位居红古区政府所在地，是全区政治、文化、经济中心，是举世闻名的马门溪龙化石出土地，也是一座刚刚兴起的现代气息浓郁的卫星城，素有“八宝川龙头”和“甘肃冶金谷”之称。

海石湾镇地处甘肃兰州和青海西宁两大省会城市中间，各距110公里，109国道、兰青铁路横穿全境，是连接青藏的交通要道和咽喉。平均海拔1770米，年平均气温7.1℃—9.1℃，年日照时数在1762—2769小时之间，年降雨量327.0—349.9毫米，无霜期160天左右。境内大通河、湟水河交汇而过，形成了小区域盆地气候。总面积32平方公里；辖3个行政村，5个社区；总人口35240人，其中农村人口5370人；现有耕地3417亩。

辖区内有兰州炭素有限公司、窑街煤电公司、四冶西北公司等大型国营企业3家，有镇办炭素制品厂、空心砖厂、上海石铁合金厂、电极糊厂、水泥厂，下海石福利炭素厂等6家乡镇企业，驻地有企事业单位77家，非公有制企业48多家；周边有西北铁合金厂、连城铝厂、黄河铝业集团公司、民和镁厂等大型企业；境内煤炭、石油、天然气、蛇纹岩、钳土、页岩、石英石、金、镁、铬、水电等资源丰富，形成了以煤炭、硅系列、电解铝、炭素制品、地方建材等为主的产业体系。

历史沿革：

1949年后，属永登县。

1954年，属永登县红古区红古乡。

1958年，属永登县红古公社。

1960年，红古公社划归兰州市改红古区，属之。

1966年，兰州碳素厂建成，成立家属委员会，属红古区。

1971年，改为海石湾街道。

1986年，撤街道改海石湾镇。